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隧道施工監控量測必測項目詳解

發布時間：2022-07-30
作者：中鋼集團工程檢測公司
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摘要：隨著我國城市軌道交通建設事業的快速發展，隧道工程已然成為社會發展的重要助力。在隧道項目的施工中，開挖工程的安全性極其重要。隧道監控量測作為掌握隧道圍巖動力穩定性的重要性之一，也是隧道工程設計和施工需要的重要依據。只有對隧道施工現場進行監測和數據分析，才能夠及時掌握隧道開挖情況和隧道周邊圍巖的力學變化及現場隧道開挖后圍巖的穩定情況，最大限度地確保施工現場的安全。

隨著我國城市軌道交通建設事業的快速發展，隧道工程已然成為社會發展的重要助力。在隧道項目的施工中，開挖工程的安全性極其重要。隧道監控量測作為掌握隧道圍巖動力穩定性的重要手段之一，也是隧道工程設計和施工需要的重要依據。只有對隧道施工現場進行監測和數據分析，才能夠及時掌握隧道開挖情況和隧道周邊圍巖的力學變化及現場隧道開挖后圍巖的穩定情況，最大限度地確保施工現場的安全。

隧道監控量測目的：

隧道施工過程中使用各種類型的儀表和工具，對圍巖和支護、襯砌的力學行為以及它們之間的力學關系進行量測和觀察，并對其穩定性進行評價，統稱為監控量測。

在隧道的施工作業中，通過對隧道的地質狀態、拱頂沉降、地表沉降及周邊位移等進行實時的量測，通過對圍巖的受力和支護結構內力量測，可以分析支護結構的工作狀態，并對其做出科學合理的評價。可以通過對量測數據分析，及早發現隧道內部及外部環境中可能存在的不穩定性，減少外部環境對隧道的影響，提高隧道施工的安全性，避免發生塌方等事故。同時，也可以通過量測數據對結果進行全面分析，可以及時地對隧道的支護結構設計作出修改和調整，實現信息化施工。

隧道監控量測內容及方法：

鐵路隧道在開挖、支護、運營的過程中，始終都存在著受力狀態變化這一特性。按照規范和標準的要求，采用新奧法施工的隧道，監控量測是必要的工序之一。在隧道施工中，根據監控量測項目的重要性、可操作性等因素，將鐵路隧道的施工監控量測項目分為必測項目和選測項目兩類。

必測項目是每個隧道工程監控量測必須進行的項目，測得的數據將作為指導施工組織和設計，調整支護結構的必要參數。

選測項目量測的目的是通過其測得的數據為必測項目的數據提供驗證和補充，從而保證必測項目量測數據的實用性和準確性。

隧道監控量測必測項目

（1）洞內外觀察

洞內外觀察在隧道每次開挖完成之后，應觀察工作面狀態、圍巖變形、圍巖風化情況，分析其完整性和穩定性，判斷其與設計是否一致。

在圍巖初噴混凝土之后，應觀察是否存在裂隙和剝落，地表是否存在鼓起現象。

隧道洞外觀察的重點，要放在洞口段及淺埋段，應觀察地表是否出現裂縫、沉陷、邊坡和仰坡穩定狀態等，通過判斷隧道的開挖是否影響到洞外，來分析隧道開挖及支護方法是否可靠。

洞內外觀察是最能直接反映出隧道開挖對洞內外影響的一個項目，隧道施工過程中必須經常性地進行洞內外的觀察，如圍巖出現較大變形，應及時停止施工，待查明原因，分析處理保證安全后進行施工。

（2）拱頂沉降量測

拱頂沉降量測即測定隧道拱頂的下降位移值，這是隧道監控量測的重要內容。

進行拱頂沉降觀測首先要尋找參考點。在拱頂打孔，埋入預埋件，懸掛收斂尺，選取標準高程點作為基準點，并將鋼尺垂直放置在標準高程點上。在參考點及標準高程點之間放置水準儀，使用水準儀測量并計算出拱頂的標高，兩次間隔內測量的高差即為拱頂沉降值。

測量后，應對所得數據存檔并繪制拱頂下沉值隨時間變化的曲線圖，以方便進行分析，總結。

（3）地表沉降監測

通常情況下，在隧道開挖階段，由于出入口的覆蓋層較薄，成拱后其穩定性較差，因此容易發生地表沉降。此時，若施工方法不合適，極有可能帶來塌方或者有害的地表下沉，對隧道施工安全造成威脅。

地表沉降監控量測的目的即量測地表下沉位移，總結地表下沉的規律，確保淺埋段的隧道施工順利完成。

對地表沉降的監測，也應設置監測參考點，使用精度較高的全站儀監控，會得到較為精確的數據。在量測過程中，需保證“三不變”原則，即量測人員不變、量測位置不變、立尺位置不變。在設置監測點時，相同的量測斷面應取不少于10個監測點，監測點間距應不小于3m。

（4）周邊位移量測

周圍位移量測就是監測隧道內壁兩點的相對位移。量測的目的主要是判斷隧道空間的可靠性，根據變位的速度確定圍巖的穩定性及支護結構的安全性和合理性。

具體的量測方法：在預設點的斷面，隧道開挖爆破并一次支護后，及早沿隧道周邊按設計要求鉆孔，埋測點。每個斷面可布置三個測點，分別布置在拱腰和拱頂。使用收斂儀進行測量，同一條基線應進行兩次測量讀數，當兩次讀數之差符合精度要求時，取兩次讀數的平均值作為基線的長度。測量頻率根據時間長短確定，在1~15天內，應每天進行兩次測量；在16天~1個月內，每隔一天進行一次測量；在1個月~3個月內，應該保證每周測量兩次；3個月后應保持每月測量一次。

結語：

我國規范明確規定，采用新奧法施工的隧道必須將監控量測作為一個工序，但很多施工單位對監控量測的重視度不夠，導致出現安全隱患。因此，在隧道施工中，必須提高對監控量測的認識。隧道監控量測是一個動態的過程，必須及時監控，及時分析數據并反饋到施工作業上，只有這樣才能最大限度地發揮隧道監控量測的作用，達到輔助施工的效果。工程技術人員應該選用多種有效的監控量測項目，及時采集及分析數據，互相分析驗證，根據變化采取相應措施，從而確保施工安全，保證工程的施工質量。

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